一、引言

        隨著 “雙碳” 目標(biāo)的提出，我國(guó)各地積極探索綠色低碳發(fā)展路徑，零碳園區(qū)建設(shè)成為重要實(shí)踐方向。上海市作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前沿陣地，在零碳園區(qū)建設(shè)方面進(jìn)行了大量探索。然而，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、能源利用效率提升以及能源成本控制等問(wèn)題成為園區(qū)建設(shè)過(guò)程中的阻礙。安科瑞零碳園區(qū)能源成本優(yōu)化管理平臺(tái)為解決這些問(wèn)題提供了創(chuàng)新的解決方案。通過(guò)整合先進(jìn)的信息技術(shù)與能源管理理念，該平臺(tái)致力于實(shí)現(xiàn)能源的高效利用和成本的有效降低，助力上海市零碳園區(qū)建設(shè)邁向新高度。

二、上海市零碳園區(qū)建設(shè)現(xiàn)狀

2.1 政策推動(dòng)

        上海市政府高度重視零碳園區(qū)建設(shè)，出臺(tái)了一系列政策文件，如《上海市能源發(fā)展 “十四五” 規(guī)劃》《上海市碳達(dá)峰實(shí)施方案》等，明確提出要推進(jìn)綠色低碳轉(zhuǎn)型，加快零碳園區(qū)建設(shè)步伐。在政策的引導(dǎo)下，上海市多個(gè)園區(qū)積極開(kāi)展零碳園區(qū)創(chuàng)建工作，如臨港新片區(qū)、張江科學(xué)城等。這些政策不僅為園區(qū)建設(shè)提供了方向，還在資金、技術(shù)等方面給予支持，鼓勵(lì)園區(qū)探索創(chuàng)新的低碳發(fā)展模式。

2.2 建設(shè)成果

        目前，上海市部分園區(qū)在零碳建設(shè)方面取得了顯著成果。例如，臨港新片區(qū)通過(guò)大力發(fā)展可再生能源，建設(shè)分布式光伏電站和海上風(fēng)電場(chǎng)，提高了清潔能源在能源消費(fèi)中的占比。同時(shí)，積極推進(jìn)能源管理智能化，引入先進(jìn)的能源管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)能源消耗的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)調(diào)控。張江科學(xué)城則在產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型方面成效顯著，聚集了一批新能源、節(jié)能環(huán)保等綠色產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)了園區(qū)整體碳排放的降低。但同時(shí)，上海市零碳園區(qū)建設(shè)也面臨一些挑戰(zhàn)，如能源供應(yīng)穩(wěn)定性不足、能源成本居高不下等。

三、安科瑞零碳園區(qū)能源成本優(yōu)化管理平臺(tái)概述

3.1 平臺(tái)架構(gòu)

        安科瑞零碳園區(qū)能源成本優(yōu)化管理平臺(tái)采用先進(jìn)的 “云 - 邊 - 端” 架構(gòu)。“端” 層通過(guò)部署各類智能傳感器、智能電表、光伏逆變器、儲(chǔ)能系統(tǒng)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)園區(qū)能源數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和設(shè)備的精準(zhǔn)控制。這些設(shè)備分布在園區(qū)的各個(gè)角落，能夠準(zhǔn)確感知能源的生產(chǎn)、傳輸、分配和使用情況?！斑叀?層則通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)和邊緣計(jì)算設(shè)備，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理和分析，并根據(jù)預(yù)設(shè)策略進(jìn)行本地控制。邊緣計(jì)算設(shè)備能夠快速響應(yīng)本地設(shè)備的需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源系統(tǒng)的實(shí)時(shí)調(diào)控。“云” 層作為平臺(tái)的核心，負(fù)責(zé)對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析和挖掘，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析、人工智能等技術(shù)，為園區(qū)能源管理提供決策支持。云平臺(tái)還具備遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、系統(tǒng)管理等功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)園區(qū)能源系統(tǒng)的全方位管理。

3.2 功能特點(diǎn)

        該平臺(tái)具備強(qiáng)大的能源監(jiān)測(cè)功能，能夠?qū)崟r(shí)采集電、水、氣、冷熱量等多種能源介質(zhì)的全維度數(shù)據(jù)，包括電壓、電流、功率、能耗、諧波、功率因數(shù)等。通過(guò)構(gòu)建能源流動(dòng)的 “數(shù)字鏡像”，管理者可以直觀了解園區(qū)能源運(yùn)行情況。在能源優(yōu)化控制方面，平臺(tái)根據(jù)分時(shí)電價(jià)策略，自動(dòng)調(diào)整非關(guān)鍵設(shè)備啟停，充分利用低谷電價(jià)，降低用電成本。例如，在深夜低谷電價(jià)時(shí)段，啟動(dòng)一些對(duì)時(shí)間不敏感的設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)或維護(hù)。同時(shí)，平臺(tái)還能實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償，確保電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)達(dá)標(biāo)，避免因功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)而產(chǎn)生的罰款，提高電能質(zhì)量。在空調(diào)、照明等公共設(shè)施管理方面，平臺(tái)基于人感、光感、時(shí)間表等策略，實(shí)現(xiàn)按需供能，避免能源浪費(fèi)。平臺(tái)通過(guò)建立能源消耗模型，對(duì)園區(qū)內(nèi)能源從生產(chǎn)、傳輸、分配到終端使用的全流程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，精準(zhǔn)定位能耗高、效率低的環(huán)節(jié)，并提供針對(duì)性的優(yōu)化建議。例如，對(duì)園區(qū)內(nèi)各企業(yè)的用電設(shè)備進(jìn)行能耗監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)高耗能設(shè)備后，通過(guò)智能算法推薦節(jié)能改造方案，實(shí)現(xiàn)能源的精細(xì)化管理。

四、平臺(tái)在上海市零碳園區(qū)建設(shè)中的應(yīng)用

4.1 能源數(shù)據(jù)采集與分析

        在上海市某零碳園區(qū)中，安科瑞平臺(tái)部署了大量智能電表和傳感器，對(duì)園區(qū)內(nèi)的企業(yè)、公共設(shè)施等各類能源消耗主體進(jìn)行全面數(shù)據(jù)采集。通過(guò)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，平臺(tái)發(fā)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)某企業(yè)的空調(diào)系統(tǒng)在夜間能耗占比高達(dá) 30%?；谶@一分析結(jié)果，園區(qū)管理者在平臺(tái)的建議下，對(duì)該企業(yè)的空調(diào)溫控策略進(jìn)行了優(yōu)化，將夜間空調(diào)溫度適當(dāng)調(diào)高，并設(shè)置了智能啟停時(shí)間。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行，該企業(yè)年節(jié)約電費(fèi)超百萬(wàn)元，園區(qū)整體能源利用效率也得到了提升。

4.2 能源優(yōu)化調(diào)度

        該園區(qū)建設(shè)了大規(guī)模的光伏發(fā)電系統(tǒng)和儲(chǔ)能電站，安科瑞平臺(tái)結(jié)合氣象數(shù)據(jù)、歷史發(fā)電數(shù)據(jù)和用電負(fù)荷數(shù)據(jù)，對(duì)光伏功率和負(fù)荷功率進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，平臺(tái)以用電成本最低為目標(biāo)，建立優(yōu)化模型，采用深度學(xué)習(xí)算法解析微電網(wǎng)運(yùn)行功率計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏、儲(chǔ)能、充電樁的優(yōu)化控制。在白天光伏發(fā)電高峰期，平臺(tái)優(yōu)先將光伏電力分配給園區(qū)內(nèi)的企業(yè)和充電樁使用，多余的電量則存儲(chǔ)到儲(chǔ)能系統(tǒng)中。當(dāng)進(jìn)入夜間或光伏發(fā)電不足時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)放電，保障園區(qū)能源供應(yīng)。通過(guò)這種優(yōu)化調(diào)度，園區(qū)的綠電消納率從原來(lái)的 70% 提高到了 95% 以上，基本實(shí)現(xiàn)了綠電的 “零棄電”，同時(shí)有效降低了用電成本。

4.3 碳排管理

        平臺(tái)集成了碳排放核算因子數(shù)據(jù)庫(kù)，符合 ISO 14064 - 1：2018 組織層級(jí)溫室氣體排放和清除的量化和報(bào)告指南要求。在該園區(qū)中，平臺(tái)通過(guò)智能電表等設(shè)備實(shí)時(shí)采集能源消耗數(shù)據(jù)，根據(jù)不同能源的碳排放因子，自動(dòng)計(jì)算園區(qū)的碳排放總量、強(qiáng)度以及各企業(yè)、部門(mén)的碳排放情況。平臺(tái)生成詳細(xì)的碳盤(pán)查報(bào)告，為園區(qū)碳減排提供數(shù)據(jù)支持。園區(qū)管理者根據(jù)平臺(tái)提供的碳排放數(shù)據(jù)，制定針對(duì)性的減排措施，如鼓勵(lì)企業(yè)采用更高效的生產(chǎn)工藝、推廣綠色出行等。通過(guò)這些措施，園區(qū)的碳排放量顯著減少，為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。

五、平臺(tái)應(yīng)用效果

5.1 能源成本降低

        通過(guò)實(shí)施安科瑞零碳園區(qū)能源成本優(yōu)化管理平臺(tái)的策略，該上海市零碳園區(qū)在能源成本方面取得了顯著的降低效果。以某汽車(chē)制造企業(yè)所在的園區(qū)為例，通過(guò)平臺(tái)的需量控制功能，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電，降低了變壓器的基礎(chǔ)電費(fèi)。原來(lái)該園區(qū)每月的基礎(chǔ)電費(fèi)支出高達(dá)數(shù)十萬(wàn)元，實(shí)施平臺(tái)策略后，基礎(chǔ)電費(fèi)降低了 30% 以上。同時(shí)，利用峰谷電價(jià)差進(jìn)行套利，在谷電價(jià)時(shí)段充電，峰電價(jià)時(shí)段放電，進(jìn)一步降低了用電成本。此外，通過(guò)優(yōu)化能源調(diào)度，提高了能源利用效率，減少了能源浪費(fèi)，綜合計(jì)算下來(lái)，園區(qū)整體用電成本下降了 20% - 40%，為企業(yè)節(jié)省了大量資金，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

5.2 能源利用效率提升

        平臺(tái)的應(yīng)用使得園區(qū)的能源利用效率得到了大幅提升。在能源生產(chǎn)端，通過(guò)對(duì)分布式光伏和風(fēng)電等新能源設(shè)備的優(yōu)化控制，提高了新能源的發(fā)電效率和穩(wěn)定性。在能源消費(fèi)端，通過(guò)對(duì)企業(yè)和公共設(shè)施用電設(shè)備的能耗監(jiān)測(cè)和管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并整改高耗能設(shè)備，推廣節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了能源的精細(xì)化管理。例如，園區(qū)內(nèi)的公共照明系統(tǒng)采用了智能照明控制策略，根據(jù)環(huán)境光線和人員活動(dòng)情況自動(dòng)調(diào)節(jié)照明亮度，照明能耗降低了 30% 以上。園區(qū)的能源利用效率提升不僅降低了能源成本，還減少了對(duì)外部能源的依賴，提高了能源供應(yīng)的安全性和穩(wěn)定性。

5.3 碳減排成效顯著

        隨著能源利用效率的提高和能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，園區(qū)的碳減排成效顯著。通過(guò)優(yōu)先使用清潔能源、提高綠電消納率以及降低能源消耗，園區(qū)的碳排放量大幅下降。經(jīng)測(cè)算，引入安科瑞平臺(tái)后，該園區(qū)每年可減少碳排放約 1.2 萬(wàn)噸。這一成果不僅符合上海市的碳減排目標(biāo)，也為園區(qū)樹(shù)立了良好的綠色形象，吸引了更多綠色產(chǎn)業(yè)和投資入駐，形成了可持續(xù)發(fā)展的良性循環(huán)。

六、結(jié)論與展望

        安科瑞零碳園區(qū)能源成本優(yōu)化管理平臺(tái)在上海市零碳園區(qū)建設(shè)中發(fā)揮了重要作用，通過(guò)能源數(shù)據(jù)采集與分析、能源優(yōu)化調(diào)度、碳排管理等功能，實(shí)現(xiàn)了能源成本的降低、能源利用效率的提升和碳減排的目標(biāo)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用的深入，該平臺(tái)有望在更多領(lǐng)域得到推廣，為上海市乃至全國(guó)的零碳園區(qū)建設(shè)提供更強(qiáng)大的支持。未來(lái)，平臺(tái)可進(jìn)一步加強(qiáng)與新興技術(shù)如區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等的融合，提高能源數(shù)據(jù)的安全性和可信度，實(shí)現(xiàn)更廣泛的能源設(shè)備互聯(lián)互通。同時(shí)，持續(xù)優(yōu)化算法，提高能源預(yù)測(cè)和調(diào)度的精準(zhǔn)性，為零碳園區(qū)建設(shè)貢獻(xiàn)更多價(jià)值，助力我國(guó)早日實(shí)現(xiàn) “雙碳” 目標(biāo)。